DNET网络介绍与组态

DeviceNET网络介绍与组态应用 杨锐洪Auto TireIndustryTechnicalConsultant 课程内容简介 1 DeviceNet网络的设计与安装DeviceNet网络的数据传递DeviceNet的在线网络组态组态1756 DNB扫描器模块1756 DNB扫描器模块I O映射管理DeviceNetEDS文件DeviceNet网络设备自动更换DeviceNet网络故障及排除 DeviceNet网络的设计与安装 1 接线简单 同时支持智能和标准设备 可以选择在计算机或设备上进行组态 支持网络供电 传感器 和自身供电 执行器 的设备 支持设备带电插拔或更换 即插即用 功能 而不会中断网络连接 支持控制数据实时交换 支持多厂商设备的可替换性 DeviceNet网络的优势 DeviceNet网络的设计与安装 2 需要大量硬接线的应用项目 有大量设备连接到多点I O模块 分布式或机架式 的应用项目 要求快速启动的应用项目 在停工期没有增加和更换设备需求的应用项目 需要大量预测诊断功能的应用项目 具有多个小型设备并且设备之间的距离都很远的应用项目 具有没有与控制板进行接线的设备的应用项目 使用多个短小简单数据包的应用项目 DeviceNet网络的应用 DeviceNet网络的设计与安装 3 DeviceNet网络的拓扑结构 DeviceNet网络的设计与安装 4 5个接头 1对用于24V直流电压 1对用于CAN的通讯 1个屏蔽线 在粗缆和扁平电缆中24V直流电压的最大电流容量是8安培 DeviceNet网络电缆 在细缆中24V直流电压的最大电流容量是3安培 DeviceNet网络的设计与安装 5 终端电阻 终端电阻120或121欧 功率大于等于1 4W终端电阻必须跨接在主干线的蓝线和白线之间 终端电阻有开放式和封闭式两种 不要使用碳膜电阻 要使用金属膜电阻 DeviceNet网络的设计与安装 6 粗缆使用长度限制 DeviceNet网络的设计与安装 7 扁平电缆使用长度限制 DeviceNet网络的设计与安装 8 细缆使用长度限制 DeviceNet网络的设计与安装 9 主干线长度计算1 主干线最大距离等于无支线的主干线的每段距离的总和 它将长于连接头到终端电阻之间的距离 DeviceNet网络的设计与安装 10 主干线长度计算2 本例中 主干线的最大距离等于两个2m的主干线电缆线段 加上3 5m的支线距离的总和 DeviceNet网络的设计与安装 11 支线总长度计算 该实例的支线总长度为26米 85ft 网络运行在500Kbit s时为允许范围 DeviceNet网络的设计与安装 12 网络的一个电源位于一个末端时最大电流限制 DeviceNet网络的设计与安装 13 网络的两个电源位于两端时最大电流限制 DeviceNet网络的设计与安装 14 DeviceNet网络安装后检查1 终端电阻是否连接在主干线的两末端 网络接地是否唯一接地点 接地各项标准是否达到 支线的总长度是否超出 根据波特率核定 主干线是否为直线拓扑结构 离交流电缆是否足够远 有无任何一条支线超过6米 DeviceNet网络的设计与安装 15 主干线是否超过规划的长度 根据波特率核定网络电流总量的核定 根据手册计算所有设备取用网络电流的总和 满负荷时在网络的末端测量共模电压测量CAN间的电压和欧姆值 是否小于60欧姆 站号的使用不超过61号 62号留给组态终端 63号留给新设备扫描器分配0号站号 DeviceNet网络安装后检查2 DeviceNet网络的设计与安装 16 DeviceNet网络引起BusOff的原因 设备错误的波特率来自于有缺陷的的设备的垃圾数据包在上电或下电时有问题的设备引起CAN错误终端电阻太大或是太小电源上升时间太慢网络电缆靠近高压线支线电缆超过6米主干线电缆超过限定长度 DeviceNet网络的数据传递 1 DiceNetw网络的CAN技术 运用CAN controllerareanetwork 技术实现在DeviceNet网络上的设备之间的通讯 这种通讯是区别显性信号和隐性信号来完成的 显性信号通过白色线端CAN H传输隐性信号通过兰色线端CAN L传输 DeviceNet网络的数据传递 2 DeviceNet网络的电平和信号 A电平范围3 5V 4 0V 呈显性状态B电平范围2 5V 3 0V 呈隐性状态C电平范围1 5V 2 0V 呈显性状态 BusLevel0对应显性状态BusLevel1对应隐性状态BusLevel闲置对应显性状态 DeviceNet网络的数据传递 3 DeviceNet网络数据包结构 DeviceNet网络的数据传递 4 标识符详细结构 GroupX信息ID是为同一组数据类型指定的编号 这个编号将决定执行的优先权 MACID是网络的站号 同类信息同时发生时 低站号的设备优先执行 DeviceNet网络的数据传递 5 定义标识符信息内容 DeviceNet网络的数据传递 6 DeviceNet网络数据交换模式 Strobe选通命令 响应过滤式的筛选Poll轮询命令 响应COS ChangeOfState 状态改变引起数据交换Cyclic周期读写数据 DeviceNet网络的数据传递 7 4种数据交换模式 DeviceNet网络的数据传递 8 DeviceNet网络数据交换过程 选通和轮询相似于连续任务扫描模式 COS相似于事件中断任务执行 周期相似于周期任务中断执行 DeviceNet的在线网络组态 1 在线网络组态的特点 能够查看网络上正常通讯或不正常通讯的设备 能够查看并解决实际网络中的设备与网络组态中设备的不匹配问题 从设备中将当前设备数据上载到网络组态中 从网络组态中将设备数据下载到设备中 具有诊断能力 DeviceNet的在线网络组态 1 网络站号分配方式 硬件设置组合开关设置 如 或拨轮设置 如 软件设置组态软件中直接设置 如PanelView 硬件和软件设置两种方法均可设置自动获取设备自动适应站号分配 DeviceNet的在线网络组态 1 网络站号分配原则 为扫描器分配0号站号站号的使用不超过61号 62号留给组态终端 如使用PC机的RSNetworx组态 缺省站号为62号63号留给新加入的设备 DeviceNet的在线网络组态 1 网络的上载和下载 组态1756 DNB扫描器模块 1 Reads从设备输入数据 并使得控制器获得输入数据 Writes从控制器获得输出数据 并送给输出设备 Downloads从组态软件下载组态信息到设备 Uploads从设备上载数据到组态软件 Monitors监视设备的操作状态 扫描器模块的功能 组态1756 DNB扫描器模块 2 扫描器模块与I O设备 组态1756 DNB扫描器模块 3 1756 DNB扫描器模块 可与最多63个站点通讯位于ControlLogix框架不连续的方式传送所有的数据与控制器通讯 必须在I O组态中组态该模块加入硬件组态后 将自动建立输入输出标签 这些输入输出数据将对应DviceNet网上的设备 组态1756 DNB扫描器模块 4 1756 DNB扫描器模块 组态1756 DNB扫描器模块 5 Interscandelay和foregroundtobackgroundpollratio在RSNetWorxforDeviceNet组态软件上的页面 组态1756 DNB扫描器模块 6 内部扫描延时的设置可从2到9000毫秒 10为缺省值 如果设置偏低 扫描器模块响应外部设备变慢 如RSLinx 软件的浏览和RSNetworx的组态功能受影响 如果偏高 引起较长的网络扫描时间 将影响输入输出的执行 Interscandelay内部扫描延时定义在扫描器模块连续I O扫描之后 为完成外部设备访问信息的通讯而预留的时间 扫描器模块组态 1 组态1756 DNB扫描器模块 7 扫描器模块组态 2 Foregroundtobackgroundpollratio设置从前景到背景的轮询速率 设置可从1到32000次 缺省为1 取决于设备在编辑I O参数时是如何设置的 只有选择了Background时 本参数才起作用 如果设定为4 则表明每隔4次 也就是第5次才有背景轮询 组态1756 DNB扫描器模块 8 Scanlist和ElectronicKeyingCriteria在RSNetWorxforDeviceNet组态软件上的页面 组态页面 组态1756 DNB扫描器模块 9 scanlist列表网络上与扫描器通讯的所有的设备 也即控制器将要获取的I O信息 这个列表提供了如下信息 哪些设备被扫描怎样去扫描每台设备网络组态设备和物理存在设备的匹配要求是什么每台设备按什么样的速率更新I O数据在每台设备的内存中能找到什么数据输入 输出数据的尺寸输入 输出数据怎样映射到扫描器模块 且怎样跟控制器的I O数据对应 控制器用什么方式获得I O数据 scanlist列表 组态1756 DNB扫描器模块 10 1756 DNB与设备的I O数据 组态1756 DNB扫描器模块 11 设备的I O数据结构 组态1756 DNB扫描器模块 11 设备的数据结构 组态1756 DNB扫描器模块 12 1756 DNB扫描器输入数据映像表 RSLogix5000软件的标签数据 组态1756 DNB扫描器模块 13 DeviceNet扫描器模块也可以充当 slaves 跟同一网络上的其他的扫描器模块通讯 扫描器模块组态中包含了这个指定 网络操作中如果发生了slave方式 下列条件必须存在 在网络上多于一个扫描器另一个扫描器必须作为 master 非 master 扫描器模块必须认可为网络上的 slaves 模块 并只能通过 master 扫描器模块交换信息 扫描器的Slave方式 1 组态1756 DNB扫描器模块 14 扫描器的Slave方式 2 组态1756 DNB扫描器模块 15 共享输入使能 扫描器中的sharedinputs被使能必须满足如下条件 在网络上多于一个扫描器必须有一个作为网络master的扫描器模块 且已具有映像设备的Scanlist存在 共享输入的扫描器模块必须支持共享输入的选项 当网络上多于一个扫描器模块时 就有可能存在一个设备 它已经slaves给一个扫描器模块 并在这个扫描器模块的scanlist中作为 sharedinputs 只有来自这个模块的输入数据才能被共享 并存放在输入区域中 组态1756 DNB扫描器模块 16 RSNetWorxforDeviceNet组态软件的Scanlist页面sharedinputs可选择输入数据共享 输入数据共享 组态1756 DNB扫描器模块 17 一旦共享输入在扫描器模块被使能 这台设备的输入数据将与另一个扫描器模块共享 并显示共享图标 共享图标 组态1756 DNB扫描器模块 18 注意事项 即使共享输入功能使能 Slave设备仍然只能有一个Master 如果扫描器模块被组态为自动设备更换使能 则不能设定共享输入功能使能 组态1756 DNB扫描器模块 19 CommandRegister命令寄存器位于扫描器模块的内存 该命令明确了扫描器模块的工作状态 在命令寄存器的每一位都对应着相应的命令 如下这些位对应的命令将被送到扫描器模块 Run idle Faultnetwork Disablenetwork Haltscanner Reboot resetscanner 扫描器模块command的定义 扫描器模块没有进入RUN模式时 输出状态是不会送到网络设备上的 数据正常交换之前 应将该位置1 组态1756 DNB扫描器模块 20 StatusRegister状态寄存器位于扫描器模块的内存 该寄存器获取了模块的工作状态 状态寄存器的每位都描述了扫描器的工作模式 如下这些状态将反映在状态寄存器中 Run idle Autoverifyfailure Networkfault Communicationsfailure Networkdisable Duplicatenodeaddressfailure Devicefailure DeviceNetpowerfailure 扫描器模块status的定义 组态1756 DNB扫描器模块 21 1756 DNB扫描器在RSLogix5000中的命令和状态标签 1756 DNB扫描器模块I O映射 1 1756 DNB扫描器在RSLogix5000中的数据标签结构 1756 DNB扫描器模块I O映射 2 1756 DNB扫描器在RSLogix5000中的数据标签 1756 DNB扫描器模块I O映射 3 用DeviceNet标签产生器生成的结构数据 在Logix5000编程软件中导入DeviceNet的 dnt文件扫描器中的设备数据 按扫描器的设备站号创建标签 每个标签都对应该设备的输入输出的结构数据 标签的数据类型来自于在用户自定义中自动产生的自定义结构文件 这些创建的标签与扫描器的I O数据并无关联 必须编程同步拷贝到相应的I O 执行拷贝I O代码的程序将在标签产生器的操作过程中自动创建或删除 这两个程序分别位于用户生产处理程序的最前和最后 管理DeviceNetEDS文件 1 制造商和设备类型主要版本号次要版本号设备支持的信息类型输入输出尺寸设备的数据结构设备可组态的参数Class instance和attribute的数据产品特征 EDS文件所提供的信息 管理DeviceNetEDS文件 2 EDS文件编号 制造商设备类型产品编号版本号 文件编号列举如下 编号采用十六进制代码 位于每个编号的零是前导标志 组态软件不能识别设备的名称 故有相应的文件号用于识别 管理DeviceNetEDS文件 3 PowerFlex40 管理DeviceNetEDS文件 4 PowerFlex40变频的文件编号 PowerFlex40变频的制造 设备类 产品编号和版本的属性量值分别是1 126 3 220和5 001 所以 PowerFlex40drive sEDS文件号是0001007E82280300 DeviceNet网络设备自动更换 1 DeviceNet网络设备自动更换 DeviceNet网络设备自动更换 2 DeviceNet网络设备自动替换 ConfigurationRecovery组态恢复使能 当设备重新安装时 其原始组态 如设备参数 信息类型 I O尺寸 等 被还原 组态恢复能被使能 必须满足如下条件 设备必须支持电子信息组态设备所属的扫描器模块必须支持ADR 组态恢复 CR 自定设址恢复 AAR DeviceNet网络设备自动更换 3 DeviceNet网络设备自动替换 Auto AddressRecovery自动设址使能 当设备重新安装时 设备的站号被自动设置为原站号 自动设址能被使能 必须满足如下条件 设备必须支持软件设置站号 设备的组态恢复必须已经被使能 新替换的设备的缺省站号必须设为63 设备所属的扫描器模块必须支持ADR DeviceNet网络设备自动更换 4 具有ADR功能的扫描器列表 The1734 ADNscannermodule version1 001orlaterThe1747 SDNscannermodule version4 015orhigher The1756 DNBscannermodule version3 001orhigher The1784 CPCIDSscannermodule version2 001orlater The1784 PCIDSscannermodule version2 001orlaterThe1784 PCDSscannermodule version1 001orlaterThe1788 CN2DNscannermodule version1 001orlater DeviceNet网络故障及排除 1 出错图标 网络组态软件的设备图形页面所显示的设备错误图标 DeviceNet网络故障及排除 2 DeviceNetMDTool 1 可以为那些不能在硬件上直接获得状态指示或扫描器错误代码不能表达的设备提供诊断信息 诊断信息依照其紧急级别 如正常 报警或出错 normal warning or error 通过独特的图标让用户直观的获得整个网络的基本状态信息 提供该诊断排除故障的建议 使用户能选择网络诊断的速度 及显示诊断信息的图标类型 RSNetWorxforDeviceNet组态软件中一项功能 允许用户获得网络设备的详细的诊断信息 DeviceNet网络故障及排除 3 DeviceNetMDtool 2 DeviceNet网络故障及排除 4 共模电压引起的问题1 现象 正常操作时电源末端附近的站点不通讯只有减少站点或缩短主干线长度才能通讯扫描器探测不到正确组态的适配器设备 DeviceNet网络故障及排除 5 共模电压引起的问题2 解决 检查网络末端设备的通讯连接有无问题检查共模电压是否低于15V摘除超载部分的设备缩短超长的网络电缆将电源朝超载设备的方向挪动摘除耗用网络电流大的设备增加第二个电源将网络分为两个 DeviceNet网络故障及排除 6